MFI分子篩膜對丁烷異構體分離性能的分級控制

2021-01-11 科學網

MFI分子篩膜對丁烷異構體分離性能的分級控制

作者：

小柯機器人

發布時間：2021/1/10 19:43:59

近日，大連理工大學劉毅團隊開發了MFI分子篩膜對丁烷異構體分離性能的分級控制策略。 相關研究成果於2021年1月07日發表於國際頂尖學術期刊《德國應用化學》。

微結構優化（如厚度和擇優取向）是提高沸石膜性能的一個主要問題。

該文中，研究人員證明了分層結構的引入很容易同時實現沸石膜的厚度減小和取向控制。具體而言，在多孔α-al2o3基底上製備了具有更高（h0h）優先取向超薄（約380nm）選擇性頂層和多孔中間層的分層MFI沸石膜。在膜處理過程中使用中空結構的MFI納米針和單模微波加熱對於製備具有優異丁烷異構體分離性能的MFI沸石膜是必不可少的，從而超越了目前通過溶液合成方法製備的MFI沸石膜的正/一丁烷選擇性與正丁烷滲透性的權衡界限。

附：英文原文

Title: Hierarchy Control of MFI Zeolite Membrane towards Superior Butane Isomer Separation Performance

Author: Yi Liu, Mingrun Li, Zhigang Chen, Yi Cui, Jinming Lu, Yi Liu

Issue&Volume: 07 January 2021

Abstract: Microstructural optimization (e.g., thickness and preferred orientation) represents a major concern for performance enhancement of zeolite membranes. In this study, we demonstrated that the introduction of hierarchy easily enabled concurrent thickness reduction and orientation control of zeolite membranes. Specifically, hierarchical MFI zeolite membranes comprising higher degree of (  h  0  h  ) preferentially oriented ultrathin (ca. 380 nm) selective top layers and porous intermediate layers on porous α‐Al  2  O  3  substrates were fabricated. The use of hollow‐structured MFI nanoseeds and the employment of single‐mode microwave heating during membrane processing were found indispensable for the preparation of MFI zeolite membranes with superior butane isomer separation performance, thereby surpassing the current  n  ‐/  i  ‐butane selectivity versus  n  ‐butane permeance trade‐off limits of MFI zeolite membranes prepared via solution‐based synthetic protocols.

DOI: 10.1002/anie.202017087

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202017087

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